JP2018107582A - Shield determination device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、遮蔽判定装置に関する。 The present disclosure relates to a shielding determination device.
特許文献1には、車両に搭載されたカメラによって異なるタイミングで撮像して得られた複数の撮像画像を用いて、汚れが付着する等のようにカメラが遮蔽されていることを検知する装置が記載されている。この装置は、第1の所定種類の画素値の時間変化量が所定量以下になると共に、第2の所定種類の画素値の分布が平坦となる領域を、遮蔽されている部分として判定する。 Patent Document 1 discloses an apparatus that detects that a camera is shielded by using a plurality of captured images obtained by capturing images at different timings depending on a camera mounted on a vehicle, such as contamination. Have been described. This apparatus determines an area where the temporal change amount of the first predetermined type of pixel value is equal to or smaller than the predetermined amount and the distribution of the second predetermined type of pixel value is flat as a shielded portion.
しかしながら、無地の壁や路面標識の無い道路などは、画像上において、第1の所定種類の画素値の時間変化量が所定量以下になると共に、第2の所定種類の画素値の分布が平坦となる。このため、特許文献1記載の装置は、無地の壁や路面標識の無い道路などを遮蔽されている部分として誤判定するおそれがある。本技術分野では、遮蔽領域の誤判定を抑制することができる遮蔽判定装置が望まれている。 However, for a plain wall or a road without a road surface sign, the temporal change amount of the first predetermined type of pixel value is not more than a predetermined amount and the distribution of the second predetermined type of pixel value is flat on the image. It becomes. For this reason, there is a possibility that the device described in Patent Document 1 may erroneously determine a plain wall, a road without a road surface sign, or the like as a shielded part. In this technical field, a shielding determination device that can suppress erroneous determination of a shielding region is desired.
本開示に係る遮蔽判定装置は、車両に搭載された撮像装置が遮蔽状態であるか否かを判定する遮蔽判定装置であって、異なるタイミングで撮像装置により撮像された複数の画像を取得する画像取得部と、車両の位置及び撮像装置の撮像方向を取得する車両情報取得部と、物体の位置及び外観情報を記憶する地図データベースと、車両の位置及び撮像装置の撮像方向と地図データベースに記憶された物体の位置とに基づいて、撮像地点における撮像装置の画角内の物体を推定する物体推定部と、地図データベースに記憶された外観情報に基づいて、物体推定部により推定された撮像装置の画角内の物体が予め定められた除外物体であるか否かを判定する除外判定部と、除外判定部により除外物体であると判定された領域を除いた複数の画像の画素値に基づいて、撮像装置が遮蔽状態であるか否かを判定する状態判定部と、を備える。 The shielding determination device according to the present disclosure is a shielding determination device that determines whether an imaging device mounted on a vehicle is in a shielding state, and acquires a plurality of images captured by the imaging device at different timings. An acquisition unit, a vehicle information acquisition unit that acquires the position of the vehicle and the imaging direction of the imaging device, a map database that stores the position and appearance information of the object, and the vehicle position and the imaging direction of the imaging device are stored in the map database. Of the imaging device estimated by the object estimation unit based on the appearance information stored in the map database and the object estimation unit that estimates the object within the angle of view of the imaging device at the imaging point An exclusion determination unit that determines whether or not an object within the angle of view is a predetermined excluded object, and a plurality of image images excluding an area that is determined to be an excluded object by the exclusion determination unit Based on the value, it comprises an imaging device and determining the state determining unit that determines whether a blocking state, a.
本開示によれば、遮蔽領域の誤判定を抑制することができる。 According to the present disclosure, erroneous determination of a shielding area can be suppressed.
以下、図面を参照して、本実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, this embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or equivalent elements will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
本実施形態に係る遮蔽判定装置は、車両に搭載された撮像装置が遮蔽状態であるか否かを判定する装置である。遮蔽状態とは、本来撮像されるべき被写体が異物などによって遮蔽されている状態をいう。撮像装置が遮蔽状態となる具体的な一例としては、レンズに水滴や塵などが付着した場合、又は、フロントガラスに水滴や鳥の糞などが付着した場合などである。以下では、遮蔽判定装置が車載される例を開示するが、これに限定されるものではない。 The shielding determination apparatus according to the present embodiment is an apparatus that determines whether an imaging device mounted on a vehicle is in a shielding state. The shielded state refers to a state in which a subject that is supposed to be imaged is shielded by a foreign object or the like. A specific example in which the imaging apparatus is in a shielding state is when water drops or dust adheres to the lens, or when water drops or bird droppings adhere to the windshield. Hereinafter, an example in which the shielding determination apparatus is mounted on a vehicle will be disclosed, but the present invention is not limited to this.
[構成]
図1は、遮蔽判定装置1を備える車両2の機能ブロック図である。車両2は、撮像装置3、測位装置4、内部センサ5、ECU(Electronic Control Unit)6、及び、地図データベース7を備える。
[Constitution]
FIG. 1 is a functional block diagram of a
撮像装置3は、車両2の周囲を撮像する機器である。撮像装置3の一例としては、ステレオカメラ、単眼カメラなどである。撮像装置3は、時系列で連続するフレーム画像を取得する。
The imaging device 3 is a device that images the surroundings of the
測位装置4は、車両2の位置を取得する機器である。車両2の位置は、例えば緯度及び経度などの位置情報で表現される。測位装置4の一例としては、GPS(Global Positioning System)受信機、GPS/IMU(InertialMeasurement Unit)などである。
The
内部センサ5は、車両2の走行状態を検出する検出機器である。車両2の走行状態とは、車両2の向きを含む。内部センサ5は、一例として、ヨーレートセンサである。なお、内部センサ5は、速度センサを含んでもよい。
The
ECU6は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、CAN(Controller Area Network)通信回路などを有する電子制御ユニットである。ECU6は、CAN通信回路を用いて通信するネットワークに接続され、車両2の構成要素と通信可能に接続されている。ECU6の詳細については後述する。
The
地図データベース7は、物体の位置及び外観情報を記憶する。物体とは、センサにより認識可能な有体物であり、壁、ガードレールなどの立体物や路面などである。外観情報は、物体の外見の情報であり、路面標示の有無、エッジ、テクスチャなどである。地図データベース7は、一例として、地図に関する地図情報と、物体の位置及び外観情報とを関連付けて記憶する。 The map database 7 stores the position and appearance information of the object. An object is a tangible object that can be recognized by a sensor, such as a three-dimensional object such as a wall or guardrail, or a road surface. Appearance information is information on the appearance of an object, such as presence / absence of road markings, edges, and textures. As an example, the map database 7 stores map information related to a map and the position and appearance information of an object in association with each other.
ECU6は、撮像装置3、測位装置4、内部センサ5、及び、地図データベース7に接続されている。ECU6は、機能的には、画像取得部11、状態判定部12、車両情報取得部13、物体推定部14及び除外判定部15を備えている。
The
画像取得部11は、異なるタイミングで撮像装置3により撮像された複数の画像を取得する。画像取得部11は、一例として、連続する少なくとも2つのフレーム画像を取得する。
The
車両情報取得部13は、車両2の位置及び撮像装置3の撮像方向を取得する。車両情報取得部13は、測位装置4から出力された情報に基づいて車両2の位置を取得する。車両情報取得部13は、内部センサ5の検出結果に基づいて車両2の向きを取得し、車両2の向きに基づいて撮像装置3の撮像方向を取得する。
The vehicle
物体推定部14は、車両2の位置及び撮像装置3の撮像方向と地図データベース7に記憶された物体の位置とに基づいて、撮像地点における撮像装置3の画角内の物体を推定する。例えば、物体推定部14は、地図上の車両2の位置を特定し、当該位置から撮像方向に向けた画像を地図データベース7に記憶された物体の位置に基づいて再現する。これにより、物体推定部14は、撮像地点における撮像装置3の画角内の物体を推定する。
The
除外判定部15は、地図データベース7に記憶された外観情報に基づいて、物体推定部14により推定された撮像装置3の画角内の物体が予め定められた除外物体であるか否かを判定する。除外物体とは、後述する遮蔽状態の判定から除外する物体であり、予め定められた物体である。除外物体は、例えば、画素値の時間的変化が少なく、かつ、テクスチャ及びエッジが無いと推定される物体である。除外物体の一例としては、テクスチャ及びエッジの無い壁、路面標示の無い路面などである。
Based on the appearance information stored in the map database 7, the
状態判定部12は、除外判定部15により除外物体であると判定された領域を除いた複数の画像の画素値に基づいて、撮像装置3が遮蔽状態であるか否かを判定する。この機能を実現すべく、状態判定部12は、領域分割部121、エッジ抽出部122、対象領域決定部123、判定部124及び出力部125を備える。
The
領域分割部121は、撮像装置3により取得された画像を所定の大きさの領域に分割する。領域の大きさは任意である。領域分割部121は、一例として、画像を縦方向に10分割し、横方向に6分割する。
The
対象領域決定部123は、領域分割部121により分割された領域から、除外判定部15により除外物体であると判定された領域を除き、判定対象となる対象領域を決定する。
The target
エッジ抽出部122は、領域分割の対象となった画像からエッジを抽出する。エッジ抽出部122は、全範囲のエッジを取得してもよいし、判定対象となる対象領域のエッジのみを抽出してもよい。
The
判定部124は、遮蔽状態であるか否かを判定する。判定部124は、対象領域ごとに、画素値及びエッジの時間変化量、画素値の分散、エッジの点数及び強度を、予め設定された閾値と比較し、閾値以下であれば遮蔽領域であると判定し、閾値以下でなければ遮蔽領域でないと判定する。そして、判定部124は、少なくとも1つの対象領域が遮蔽領域である場合には遮蔽状態であると判定し、全ての対象領域が遮蔽領域でない場合には遮蔽状態でないと判定する。
The
出力部125は、判定部124の判定結果を出力する。出力部125は、表示装置に判定結果を出力してもよいし、記憶部に出力して記憶させてもよい。出力された判定結果は、例えば、ドライバへの通知に利用されたり、地図データベース7を更新する際の付加情報として利用されたりする。
The
[遮蔽判定処理のフローチャート]
図2は、遮蔽判定装置1の遮蔽判定処理のフローチャートである。図3は、遮蔽判定処理を説明する図である。図2のフローチャートは、遮蔽判定装置1の動作指示を運転者から受け付けたタイミングで開始される。
[Flowchart of shielding determination process]
FIG. 2 is a flowchart of the shielding determination process of the shielding determination device 1. FIG. 3 is a diagram illustrating the shielding determination process. The flowchart of FIG. 2 is started at the timing when the operation instruction of the shielding determination device 1 is received from the driver.
図2に示されるように、遮蔽判定装置1の画像取得部11は、画像取得処理(S10)として、異なるタイミングで撮像装置3により撮像された複数の画像を取得する。次に、遮蔽判定装置1の車両情報取得部13は、車両情報取得処理(S12)として、車両2の位置及び撮像装置3の撮像方向を取得する。
As illustrated in FIG. 2, the
次に、遮蔽判定装置1の物体推定部14は、物体推定処理(S14)として、車両2の位置及び撮像装置3の撮像方向と地図データベース7に記憶された物体の位置とに基づいて、撮像地点における撮像装置3の画角内の物体を推定する。図3の(A)で示される例において、画像Gn(nは整数)は撮像装置3により撮像された画像である。図3の(A)で示されるように、物体推定部14は、地図データベース7に記憶された物体の位置に基づいて、撮像装置3の画角内に存在する物体として、路面30、ガードレール31及び壁32を推定する。
Next, the
続いて、遮蔽判定装置1の領域分割部121は、領域分割処理(S16)として、撮像装置3により取得された画像を所定の大きさの領域に分割する。図3の(B)で示される例において、領域分割部121は、画像を60個の領域Rに分割する。
Subsequently, the
続いて、遮蔽判定装置1の除外判定部15は、除外物体判定処理(S17)として、地図データベース7に記憶された外観情報に基づいて、物体推定部14により推定された撮像装置3の画角内の物体が予め定められた除外物体であるか否かを判定する。除外判定部15は、外観情報に基づいて路面30には路面標示が無いと判定された場合、路面30を除外物体であると判定する。除外判定部15は、外観情報に基づいて壁32にはテクスチャ及びエッジが無いと判定された場合、壁32を除外物体であると判定する。
Subsequently, the
除外物体判定処理(S17)において画角内に除外物体が存在すると判定された場合(S17:Yes)、遮蔽判定装置1の対象領域決定部123は、領域選択処理(S18)として、除外判定部15により除外物体であると判定された領域を除いた残りの領域を対象領域として選択する。図3の(C)で示される例において、対象領域決定部123は、除外判定部15により除外物体であると判定された除外領域RBを除いた残りの領域を対象領域RAとして選択する。
When it is determined in the excluded object determination process (S17) that an excluded object exists within the angle of view (S17: Yes), the target
遮蔽判定装置1のエッジ抽出部122は、エッジ抽出処理(S20)として、領域分割の対象となった画像からエッジを抽出する。遮蔽判定装置1の判定部124は、遮蔽判定処理(S22)として、対象領域RAごとに遮蔽領域であるか否かを判定し、全ての領域の判定結果を用いて、遮蔽状態を判定する。出力部125は、出力処理(S24)として、判定部124の判定結果を出力する。以上で図2に示されるフローチャートが終了する。フローチャートは、次回の要求タイミングにおいて最初から実行される。
The
[実施形態に係る遮蔽判定装置1の効果]
従来装置であれば、無地の壁や路面標識の無い道路などを遮蔽されている部分として誤判定するおそれがある。これに対して、実施形態に係る遮蔽判定装置1によれば、誤判定の可能性のある物体が写された領域を、遮蔽状態の判定の対象から除外するため、遮蔽領域の誤判定を抑制することができる。これにより、実施形態に係る遮蔽判定装置1によれば、遮蔽領域の判定の精度を向上させることができる。
[Effect of shielding determination device 1 according to embodiment]
In the case of a conventional device, there is a risk that a plain wall or a road without a road sign is erroneously determined as a shielded part. On the other hand, according to the shielding determination apparatus 1 according to the embodiment, the region where the object with the possibility of erroneous determination is copied is excluded from the determination target of the shielding state, and thus the erroneous determination of the shielding region is suppressed. can do. Thereby, according to the shielding determination apparatus 1 which concerns on embodiment, the precision of determination of a shielding area can be improved.
上述した実施形態は、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。 The above-described embodiments can be implemented in various forms with various changes and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
例えば、車両情報取得部13は、測位装置4から出力された情報以外の情報を用いて車両2の位置を取得してもよい。例えば、車両情報取得部13は、撮像装置3の撮像結果、地図データベース7、及び、内部センサ5(車速センサ)を用いて車両2の位置を取得してもよい。より具体的には、車両情報取得部13は、地図データベース7と前フレーム画像との照合処理により前フレーム画像を撮像した位置を取得し、前フレーム画像の撮像時刻から後フレーム画像の撮像時刻までの時間と内部センサ5(車速センサ)の検出結果に基づいて、前フレーム画像から後フレーム画像までの間に車両2が移動した移動量を算出することにより、後フレーム画像の撮像位置を取得してもよい。
For example, the vehicle
また、例えば、車両情報取得部13は、撮像装置3の角度を検出するセンサを用いて、撮像方向を取得してもよいし、撮像装置3に備わるジャイロセンサなどにより撮像方向を取得してもよい。
For example, the vehicle
また、地図データベース7は、車両2の外部に存在していてもよい。
The map database 7 may exist outside the
1…遮蔽判定装置、2…車両、3…撮像装置、4…測位装置、5…内部センサ、6…ECU、7…地図データベース、11…画像取得部、12…状態判定部、13…車両情報取得部、14…物体推定部、15…除外判定部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Occlusion determination apparatus, 2 ... Vehicle, 3 ... Imaging apparatus, 4 ... Positioning apparatus, 5 ... Internal sensor, 6 ... ECU, 7 ... Map database, 11 ... Image acquisition part, 12 ... State determination part, 13 ... Vehicle information Acquisition unit, 14 ... object estimation unit, 15 ... exclusion determination unit.
Claims (1)
異なるタイミングで前記撮像装置により撮像された複数の画像を取得する画像取得部と、
前記車両の位置及び前記撮像装置の撮像方向を取得する車両情報取得部と、
物体の位置及び外観情報を記憶する地図データベースと、
前記車両の位置及び前記撮像装置の撮像方向と前記地図データベースに記憶された前記物体の位置とに基づいて、撮像地点における前記撮像装置の画角内の前記物体を推定する物体推定部と、
前記地図データベースに記憶された前記外観情報に基づいて、前記物体推定部により推定された前記撮像装置の画角内の前記物体が予め定められた除外物体であるか否かを判定する除外判定部と、
前記除外判定部により前記除外物体であると判定された領域を除いた前記複数の画像の画素値に基づいて、前記撮像装置が遮蔽状態であるか否かを判定する状態判定部と、
を備える遮蔽判定装置。 A shielding determination device that determines whether an imaging device mounted on a vehicle is in a shielding state,
An image acquisition unit that acquires a plurality of images captured by the imaging device at different timings;
A vehicle information acquisition unit that acquires the position of the vehicle and the imaging direction of the imaging device;
A map database for storing object position and appearance information;
An object estimation unit that estimates the object within the angle of view of the imaging device at an imaging point based on the position of the vehicle and the imaging direction of the imaging device and the position of the object stored in the map database;
An exclusion determination unit that determines whether or not the object within the angle of view of the imaging apparatus estimated by the object estimation unit is a predetermined excluded object based on the appearance information stored in the map database When,
A state determination unit that determines whether or not the imaging device is in a shielding state based on pixel values of the plurality of images excluding a region determined to be the excluded object by the exclusion determination unit;
A shielding determination device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016251037A JP2018107582A (en) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Shield determination device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016251037A JP2018107582A (en) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Shield determination device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018107582A true JP2018107582A (en) | 2018-07-05 |
Family
ID=62788053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016251037A Pending JP2018107582A (en) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Shield determination device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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-
2016
- 2016-12-26 JP JP2016251037A patent/JP2018107582A/en active Pending
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